Optimization of blending vegetable oils for the content of unsaturated fatty acids using the brute force method | Оптимизация составления купажей растительных масел по содержанию ненасыщенных жирных кислот методом полного перебора (brute force)

Английский. The creation of a new generation fat products of a functional and specialized purpose, safe to use is one of the promising areas of innovative development of the fat-and-oil industry. To make new scientifically based vegetable oil blends (VOB), methods of mathematical modeling. Developed was an integrated approach to the creation of VOB for healthy and medicinal and prophylactic food optimized for the composition of polyunsaturated fatty acids, in particular with a given ratio of omega-6/omega-3 = 5/1 polyunsaturated fatty acids using the brute force search. To make VOB sunflower oil, mustard oil, plump oil, flax oil, wheat-germ oil and milk thistle oil were used. As a result of the study, the selection of potential ingredients of VOL was substantiated, and compositions of vegetable oils of a given quality, constitution and properties were designed. For this, mathematical models of the designed VOL have been developed taking into account a set of criteria and limitations. The criterion of the ratio of omega-6 to omega-3 was taken as the target function. One of the main limitations in the problem to be solved was the level of maximum concentration of ingredients so that in the resulting VOL none of the plant components prevailed over the others and, accordingly, could not adversely affect the organoleptic properties of the finished composition. As a result of the work of an automated system, about 300 VOLs were generated. Taking into account the organoleptic requirements, 3 alternative VOL compositions were selected with an omega-6: omega-3 ratio in the first and second versions of 5:1, and in the third – 10:1, which makes them possible to use for healthy and therapeutic nutrition.

Русский. Создание жировых продуктов нового поколения функционального и специализированного назначения, безопасных в употреблении, является одним из перспективных направлений инновационного развития масложировой промышленности. Для составления новых научно обоснованных купажей растительных масел (КРМ) используют методы математического моделирования. Разрабатывали комплексный подход к созданию рецептур КРМ для здорового и лечебно-профилактического питания, оптимизированных по составу полиненасыщенных жирных кислот, в частности с заданным соотношением омега-6 / омега-3=5 / 1 полиненасыщенных жирных кислот с использованием метода полного перебора (brute force). Для составления КРМ использовали подсолнечное, горчичное, тыквенное, льняное масла, масло из зародышей пшеницы и масло из расторопши пятнистой. В результате проведенного исследования обоснован выбор потенциальных ингредиентов КРМ, спроектированы композиции растительных масел заданного качества, состава и свойств. Для этого разработаны математические модели проектируемых КРМ с учетом комплекса критериев и ограничений. В качестве целевой функции был взят критерий отношения омега-6 к омега-3. Одним из главных ограничений в решаемой задаче был уровень максимальной концентрации ингредиентов, чтобы в получаемом КРМ ни один из растительных компонентов не превалировал над другими и, соответственно, не мог отрицательно воздействовать на органолептические свойства готовой композиции. В результате работы автоматизированной системы было сгенерировано около 300 КРМ. С учетом органолептических требований отобраны три альтернативных варианта композиции КРМ с соотношением омега-6:омега-3 в первом и втором варианте 5:1, а в третьем – 10:1, что делает возможным их применение для здорового и лечебно-профилактического питания.